JP4570630B2 - リソグラフィ装置およびデバイス製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、リソグラフィ装置およびデバイス製造方法に関する。

リソグラフィ装置は、所望のパターンを基板上、通常、基板のターゲット部分上に付与する機械である。リソグラフィ装置は、例えば、集積回路（ＩＣ）の製造において用いることができる。その場合、ＩＣの個々の層上に形成される回路パターンを生成するために、マスクまたはレチクルとも呼ばれるパターニングデバイスを用いることができる。このパターンは、基板（たとえばシリコンウェーハ）上のターゲット部分（たとえば１つのダイの一部、１つまたはいくつかのダイを含む）に転写される。パターンの転写は通常、基板上に設けられた放射感応性材料（レジスト）層上での結像を介してなされる。一般には、単一の基板が、連続的にパターニングされる隣接したターゲット部分のネットワーク(network)を含んでいる。従来のリソグラフィ装置としては、ターゲット部分上にパターン全体を一度に露光することにより各ターゲット部分を照射する、いわゆるステッパ、およびある特定の方向（「スキャン」方向）の照射ビームによってパターンをスキャンすると同時にこの方向に平行または逆平行に基板をスキャンすることにより各ターゲット部分を照射する、いわゆるスキャナが含まれる。パターンを基板上にインプリントすることにより、パターニングデバイスから基板にパターンを転写することも可能である。

公知のリソグラフィ装置では、パターンを基板に投影する際に透過型パターニングデバイスを支えるパターニングデバイス支持体が使用されている。この公知のパターニングデバイス支持体はその上側にてパターニングデバイスを支え、パターニングデバイスはその下側がパターニングデバイス支持体上、特に、パターニングデバイス支持体の上側に配置された複数の支持要素上に置かれる。

パターニングデバイス支持体の加速時に、パターニングデバイスとパターニングデバイス支持体との間の（微小な）スリップを回避することが望ましい。この微小なスリップは画像の変形を引き起し、これにより品質の低下を招くおそれがあるからである。公知のリソグラフィ装置の加速度は、通常、８０−１２０ｍ／ｓ^２である。微小なスリップを回避するために、公知のリソグラフィ装置は、パターニングデバイス支持体にパターニングデバイスをクランプするクランピング装置を備えている。クランピング装置のクランプ力が摩擦力を生み、この摩擦力は公知のリソグラフィ装置の加速レベルにおける微細なスリップを防止する。

公知のクランピング装置は、パターニングデバイスの下側とパターニングデバイス支持体との間に真空を生成する真空装置である。パターニングデバイスが透過型のものであるので、パターニングデバイスの表面の一部のみが真空を適用する部分として使用されうる。通常、パターニングデバイスの周辺領域の一部、すなわち、エッジに近い部分に対してのみ自由に真空力を適用可能である。

装置のスループットを向上させるという目的で、改良されたリソグラフィ装置が設計されている。この目的達成には、パターニングデバイス支持体の加速度を、たとえば、少なくとも２００ｍ／ｓ^２、通常では約６００ｍ／ｓ^２に向上させることが望ましい。しかしながら、これらの加速度では、微小なスリップのリスクが大幅に上昇する。

さらに、公知のリソグラフィ装置では、真空装置がパターニングデバイス支持体とパターニングデバイスとの間の微小なスリップを回避するのに十分に低い真空レベルをつくり出すか、若しくは投影段階の後に真空圧を取り除いてパターニングデバイスの交換を可能にするまでに、かなり長い時間を要する。ある所望の真空レベルを得るために必要とされる時間中は、パターニングデバイス支持体を加速させることができないことが明らかである。従って、必要な圧力レベルを得るために必要な時間を削減することにより、リソグラフィ装置のスループットの向上がもたらされることになる。

パターニングデバイス支持体とその上に支持されているパターニングデバイスとの間の微小なスリップを回避し、微小なスリップを回避するために必要な一定の真空レベルを得るために必要な時間を短縮することにより、リソグラフィ装置のスループットを向上させることが望ましい。

本発明の一実施形態によると、放射ビームを調整するよう構成された照明システムと、
放射ビームの断面にパターンを付与してパターン付き放射ビームを形成することができる透過型パターニングデバイスを支持するよう構成されたパターニングデバイス支持体と、
基板を保持するよう構成された基板テーブルと、パターン付き放射ビームを基板のターゲット部分に投影するよう構成された投影システムと、を備えるリソグラフィ装置であって、
パターニングデバイス支持体がパターニングデバイスを保持するよう構成されており、パターニングデバイスの上側でパターニングデバイスをクランプするよう構成されたクランピング装置を備える、リソグラフィ装置が提供される。

本発明の一実施形態によると、放射ビームを調整するよう構成された照明システムと、
放射ビームの断面にパターンを付与してパターン付き放射ビームを形成することができるパターニングデバイスを保持するよう構成されたパターニングデバイス支持体と、
基板を保持するよう構成された基板テーブルと、
パターン付き放射ビームを基板のターゲット部分に投影するよう構成された投影システムと、を備えるリソグラフィ装置であって、
パターニングデバイス支持体がパターニングデバイスを保持するよう構成されており、２種類以上のクランピング装置を備え、当該２種類以上のクランピング装置がパターニングデバイスの１つの面の実質的に重複している領域にクランプ力を働かせるよう構成されている、リソグラフィ装置が提供される。

本発明の一実施形態によると、基板にパターン付き放射ビームを投影することを含むデバイス製造方法であって、透過型パターニングデバイスを使用して該放射ビームにパターンを付与し、投影時はパターニングデバイスをパターニングデバイス支持体の下側で保持し、かつパターニングデバイスの上側においてクランプするデバイス製造方法が提供される。

本発明の一実施形態によると、基板にパターン付き放射ビームを投影することを含むデバイス製造方法であって、透過型パターニングデバイスを使用して該放射ビームにパターンを付与し、投影時はパターニングデバイスを２種類以上のクランピング装置でクランプし、該２種類以上のクランピング装置がパターニングデバイスの１つの面の実質的に重複する領域にクランプ力を働かせるデバイス製造方法が提供される。

本発明の一実施形態では、パターニングデバイス支持体でパターニングデバイスを保持するステップと、パターニングデバイスで放射ビームにパターンを付与してパターン付き放射ビームを形成するステップと、基板にパターン付き放射ビームを投影するステップと、を含み、保持するステップが、パターニングデバイスを、その上側において、パターニングデバイス支持体の下側にクランプすることを含むデバイス製造方法が提供される。

本発明の一実施形態では、パターニングデバイスで放射ビームにパターンを付与してパターン付き放射ビームを形成するステップと、基板にパターン付き放射ビームを投影するステップと、パターン付きビームの投影時に、２種類以上のクランピング装置でパターニングデバイスの１つの面の実質的に重複する領域にクランプ力を働かせるステップと、を含むデバイス製造方法が提供される。

以下、添付の概略図面を参照しながら、単なる例として、本発明の実施形態を説明する。図面において、同じ参照符号は同じ部分を示す。

図１は、本発明の一実施形態によるリソグラフィ装置１を概略的に示している。リソグラフィ装置は、放射ビームＢ（たとえばＵＶ放射またはＤＵＶ放射）を調整することができるように構成された照明システム（イルミネータ）ＩＬと、パターニングデバイス（たとえばマスク）ＭＡを支持することができるように構成され、また特定のパラメータに従ってパターニングデバイスを正確に位置付けることができるように構成された第１位置決め装置ＰＭに連結されたマスク支持構造体（たとえばマスクテーブル）ＭＴを備える。また、リソグラフィ装置は、基板（たとえばレジストコートウェーハ）Ｗを保持することができるように構成され、また特定のパラメータに従って基板を正確に位置付けることができるように構成された第２位置決め装置ＰＷに連結された基板テーブル（たとえばウェーハテーブル）ＷＴまたは「基板支持体」を備える。リソグラフィ装置はさらに、パターニングデバイスＭＡによって放射ビームＢに付けられたパターンを基板Ｗのターゲット部分Ｃ（たとえば１つ以上のダイを含む）上に投影することができるように構成された投影システム（たとえば屈折投影レンズシステム）ＰＳを備える。

照明システムとしては、放射を誘導し、形成し、あるいは制御するために、屈折型、反射型、磁気型、電磁型、静電型、またはその他のタイプの光学コンポーネント、あるいはそれらのあらゆる組合せなどのさまざまなタイプの光学コンポーネントを含むことができる。

支持構造体は、パターニングデバイスを支持する、即ち、パターニングデバイスの重みを支えるものである。支持構造体は、パターニングデバイスの向き、リソグラフィ装置の設計、および、たとえば、パターニングデバイスが真空環境内で保持されているか否かなどといった他の条件に応じた態様でパターニングデバイスを保持する。マスク支持構造体は、機械式、真空式、静電式またはその他のクランプ技術を使って、パターニングデバイスを保持することができる。マスク支持構造体は、たとえば、必要に応じて固定または可動式にすることができるフレームまたはテーブルであってもよい。マスク支持構造体は、パターニングデバイスを、たとえば、投影システムに対して任意の位置に確実に置くことができる。本明細書において使われる用語「レチクル」または「マスク」はすべて、より一般的な用語「パターニングデバイス」と同義であると考えるとよい。

本明細書において使われる用語「パターニングデバイス」は、基板のターゲット部分内にパターンを作り出すように放射ビームの断面にパターンを付けるために使うことができるあらゆるデバイスを指していると広く解釈されるべきである。なお、放射ビームに付けたパターンは、たとえば、そのパターンが位相シフト特徴またはいわゆるアシスト特徴を含む場合、基板のターゲット部分内の任意のパターンに正確に一致しない場合もある。通常、放射ビームに付けたパターンは、集積回路などの、ターゲット部分内に作り出されるデバイス内の特定機能層に対応することになる。

パターニングデバイスは、透過型または反射型であってもよい。パターニングデバイスの例としては、マスク、プログラマブルミラーアレイ、およびプログラマブルＬＣＤパネルが含まれる。マスクは、リソグラフィでは公知であり、バイナリ、Alternating位相シフト、および減衰型位相シフトなどのマスク型、ならびに種々のハイブリッドマスク型を含む。プログラマブルミラーアレイの一例では、小型ミラーのマトリックス配列が用いられており、各小型ミラーは、入射する放射ビームがさまざまな方向に反射するように、個別に傾斜させることができる。傾斜されたミラーは、ミラーマトリックスによって反射される放射ビームにパターンを付ける。

本明細書において使われる用語「投影システム」は、使われている露光放射にとって、あるいは浸液の使用または真空の使用といった他の要因にとって適切な屈折型、反射型、反射屈折型、磁気型、電磁型、および静電型光電システム、またはそれらのあらゆる組合せを含むあらゆるタイプの投影システムを包含していると広く解釈されるべきである。本明細書において使われる用語「投影レンズ」はすべて、より一般的な用語「投影システム」と同義であると考えるとよい。

本明細書に示されているとおり、リソグラフィ装置は、透過型のもの（たとえば透過型マスクを採用しているもの）である。また、リソグラフィ装置は、反射型のもの（たとえば、前述のタイプのプログラマブルミラーアレイを採用しているか、または反射型マスクを採用しているもの）であってもよい。

リソグラフィ装置は、２つ（デュアルステージ）以上の基板テーブルもしくは「基板支持体」（および／または２つ以上の支持構造体もしくは「マスク支持体」）を有するタイプのものであってもよい。そのような「マルチステージ」機構においては、追加のテーブルまたは支持体を並行して使うことができ、あるいは、予備工程を１つ以上のテーブル上で実行しつつ、別の１つ以上のテーブルを露光用に使うこともできる。

また、リソグラフィ装置は、投影システムと基板との間の空間を満たすように、比較的高屈折率を有する液体、たとえば水によって、基板の少なくとも一部を覆うことができる型のものであってもよい。さらに、リソグラフィ装置内の他の空間、たとえば、マスクと投影システムとの間の空間に液浸液を加えてもよい。液浸技術を使えば、投影システムの開口度を増加させることができる。本明細書において使われている用語「液浸」は、基板のような構造物を液体内に沈めなければならないという意味ではなく、単に、照射中、投影システムと基板との間に液体があるということを意味するものである。

図１を参照すると、イルミネータＩＬは、放射源ＳＯから放射ビームを受ける。放射源およびリソグラフィ装置は、たとえば、放射源がエキシマレーザである場合、別個の構成要素であってもよい。そのような場合には、放射源は、リソグラフィ装置の一部を形成しているとはみなされず、また、放射ビームは、放射源ＳＯからイルミネータＩＬへ、たとえば、適切な誘導ミラーおよび／またはビームエキスパンダを含むビームデリバリシステムＢＤを使って送られる。別の場合においては、放射源は、たとえば、放射源が水銀灯である場合、リソグラフィ装置の一体部分とすることもできる。放射源ＳＯおよびイルミネータＩＬは、必要ならビームデリバリシステムＢＤとともに、放射システムと呼んでもよい。

イルミネータＩＬは、放射ビームの角度強度分布を調節することができるように構成されたアジャスタＡＤを含むことができる。一般に、イルミネータの瞳面内の強度分布の少なくとも外側および／または内側半径範囲（通常、それぞれσ-outerおよびσ-innerと呼ばれる）を調節することができる。さらに、イルミネータＩＬは、インテグレータＩＮおよびコンデンサＣＯといったさまざまな他の構成要素を含むことができる。イルミネータを使って放射ビームを調整すれば、放射ビームの断面に任意の均一性および強度分布をもたせることができる。

放射ビームＢは、マスク支持構造体（たとえばマスクテーブルＭＴ）上に保持されているパターニングデバイス（たとえばマスクＭＡ）上に入射して、パターニングデバイスによってパターン形成される。マスクＭＡを通り抜けた後、放射ビームＢは、投影システムＰＳを通過し、投影システムＰＳは、基板Ｗのターゲット部分Ｃ上にビームの焦点をあわせる。第２位置決め装置ＰＷおよび位置センサＩＦ（たとえば、干渉装置、リニアエンコーダ、または静電容量センサ）を使って、たとえば、さまざまなターゲット部分Ｃを放射ビームＢの経路内に位置付けるように、基板テーブルＷＴを正確に動かすことができる。同様に、第１位置決め装置ＰＭおよび別の位置センサ（図１には明示されていない）を使い、たとえば、マスクライブラリからマスクを機械的に取り出した後またはスキャン中に、マスクＭＡを放射ビームＢの経路に対して正確に位置付けることもできる。通常、マスクテーブルＭＴの移動は、第１位置決め装置ＰＭの一部を形成するロングストロークモジュール（粗動位置決め）およびショートストロークモジュール（微動位置決め）を使って達成することができる。同様に、基板テーブルＷＴまたは「基板支持体」の移動も第２位置決め装置ＰＷの一部を形成するロングストロークモジュールおよびショートストロークモジュールを使って達成することができる。ステッパの場合は（スキャナとは対照的に）、マスクテーブルＭＴは、ショートストロークアクチュエータのみに連結されてよく、あるいは、固定されていてもよい。マスクＭＡおよび基板Ｗは、マスクアライメントマークＭ１、Ｍ２、および基板アライメントマークＰ１、Ｐ２を使って、位置合わせされてもよい。例示では基板アライメントマークがそれ専用のターゲット部分に置かれているが、基板アライメントマークをターゲット部分の間の空間（これらは、けがき線(scribe-lane)アライメントマークとして公知である）内に置くこともできる。同様に、複数のダイがマスクＭＡ上に設けられている場合、マスクアライメントマークは、ダイの間に置かれてもよい。

例示の装置は、以下のモードの少なくとも１つで使うことができると考えられる。

１． ステップモードにおいては、マスクテーブルＭＴまたは「マスク支持体」および基板テーブルＷＴまたは「基板支持体」を基本的に静止状態に保ちつつ、放射ビームに付けられたパターン全体を一度に（すなわち、単一静止露光）ターゲット部分Ｃ上に投影する。基板テーブルＷＴまたは「基板支持体」は、つぎにＸおよび／またはＹ方向に移動され、それによって別のターゲット部分Ｃが露光されることが可能になる。ステップモードにおいては、露光フィールドの最大サイズよって、単一静止露光時に投影されるターゲット部分Ｃのサイズが限定される。

２． スキャンモードにおいては、マスクテーブルＭＴまたは「マスク支持体」および基板テーブルＷＴまたは「基板支持体」を同期的にスキャンする一方で、放射ビームに付けられたパターンをターゲット部分Ｃ上に投影する（すなわち、単一動的露光）。マスクテーブルＭＴに対する基板テーブルＷＴまたは「基板支持体」の速度および方向は、投影システムＰＳの（縮小）拡大率および像反転特性によって決めることができる。スキャンモードにおいては、露光領域の最大サイズよって、単一動的露光時のターゲット部分の幅（非スキャン方向）が限定される一方、スキャン動作の長さによって、ターゲット部分の高さ（スキャン方向）が決まる。

３． 別のモードにおいては、プログラマブルパターニングデバイスを保持しつつ、マスクテーブルＭＴまたは「マスク支持体」を基本的に静止状態に保ち、また基板テーブルＷＴまたは「基板支持体」を動かし、すなわちスキャンする一方で、放射ビームに付けられているパターンをターゲット部分Ｃ上に投影する。このモードにおいては、通常、パルス放射源が採用されており、さらにプログラマブルパターニングデバイスは、基板テーブルＷＴまたは「基板支持体」の移動後ごとに、またはスキャン中、連続する放射パルスの間に、必要に応じて更新される。この動作モードは、前述のタイプのプログラマブルミラーアレイといったプログラマブルパターニングデバイスを利用するマスクレスリソグラフィに容易に適用することができる。

上述の使用モードの組合せおよび／またはバリエーション、あるいは完全に異なる使用モードもまた採用可能である。

図２は、その下側においてパターニングデバイス２を運搬するパターニングデバイス支持体１を示す。このパターニングデバイス支持体１は、公知のリソグラフィ装置の別の実施形態の一部であり、この実施形態は、公知のデバイスよりも高いスループットを提供することを目的としている。この実施形態のパターニングデバイス支持体１において、パターニングデバイス２はパターニングデバイス支持体１の下側に保持されている。これによりパターニングデバイス２の迅速な交換が可能になり、従って、リソグラフィ装置のスループットが向上する。さらに、このリソグラフィ装置が基板ごとまたは基板のバッチごとにより多くのパターニングデバイスの交換を必要とする特定のアプリケーションに用いられる場合に上述のような迅速な交換が可能であることが利点となる。このようなアプリケーションには、４つ以上のパターニングデバイスのスティッチングと２つの露光ジョブとが含まれてもよい。

パターニングデバイス２は透過型のものであり、すなわち、投影ビームがパターニングデバイス２を通過して進む。パターニングデバイス２が透過型のものであるので、パターニングデバイス２の大部分、特に、中央部分をクランピングに使用することができない。この部分にクランピング装置を置くと投影ビームを妨げることになるためである。したがって、パターニングデバイスをクランプするために使用することができる領域は限られている。特に、パターニングデバイスはそのエッジの特定の位置においてのみ保持することができる。

リソグラフィ装置において、ペリクル３は、パターニングデバイス２の下側に対して配置され、埃等の粒子がパターニングデバイスの下側に付着するのを防いでおり、これによりパターニングデバイス２によってビームに付与されたパターンにエラーが生じる危険性を回避している。粒子がパターニングデバイス２のパターンに近づくように、ペリクル３は、パターニングデバイス２のパターンの領域より実質的に大きいサイズとなっており、そのため、パターニングデバイスをパターニングデバイス支持体１にクランプするために使用される領域が小さくなる。

上述のとおり、リソグラフィ装置のスループットを向上させることが望ましい。スループットの向上は、パターニングデバイス支持体１の加速度を高めることによって達成することができる。公知のリソグラフィ装置では、この加速度が、通常、約８０−１００ｍ／ｓ^２の範囲となる。より高いスループットを目指すこの実施形態では、少なくとも約２００ｍ／ｓ^２、通常では約６００ｍ／ｓ^２の加速度が望まれる。結果として、パターニングデバイスとパターンニングデバイス支持体との間に微小なスリップが生じるリスクは高まりうる。微小なスリップは、画像の変形を引き起こし、ひいては、品質の低下につながるため望ましくない。

図２の実施形態において、真空装置４は、パターニングデバイス２をパターニングデバイス支持体１にクランプするために使用される。この真空装置４はパターニングデバイス２に対して配置された真空パッド５を備えており、そのため、パターニングデバイス２とパターニングデバイス支持体１との間にスペース５aが存在する。このスペース５aでは、空気圧を低下させてクランプ力を生じさせることができる。

特定の真空レベルにおいて最大のクランプ力を得るために、真空装置４の真空パッド５がパターニングデバイス２の上側に対して配置されており、これによって、真空力をパターニングデバイス２の上側に印加することができる。上述のとおり、パターニングデバイスの下側に対してはペリクル３が配置されておりおり、パターニングデバイスの上側における真空クランピング（またはその他のタイプのクランピング）を使用できる領域がパターニングデバイスの下側における使用可能な領域よりも広いので、これは有益である。クランピングに使用可能なパターニングデバイス２の上側の領域が大幅に広くなるので、パターニングデバイス支持体１とパターニングデバイス２との間で得られるクランプ力も大きくなり、その結果、加速度が高くなっても微小なスリップを回避することができる。

パターニングデバイス支持体の加速度をさらに高めることを可能にするために、リソグラフィ装置が別のクランピング装置を備えていて良く、好ましくは別のタイプのクランピング装置を備えることで全体のクランプ力を増加させることができる。利用可能領域が限られているので、この別のタイプのクランピング装置は、パターニングデバイスの同じ部分にクランプ力を働かせることが好ましい。たとえば、図２の実施形態では、パターニングデバイス支持体は、複数の静電型クランピング装置６を備えており、真空装置４としてパターニングデバイス４の実質的に同じ部分にクランプ力を働かせる。この実施形態を使用すると、使用可能な表面領域ごとのクランプ力が大幅に増加する。さらに、同じ上側がパターニングデバイスをクランプするために使用されるので、レチクルの形状が変化するリスクが低下し、従って、画像の質が向上する。パターニングデバイスの同じ面にクランプを行うというこの利点は、パターニングデバイス２の下側でのクランプを行う場合おいても得ることができる。下側でのクランプは、たとえば、パターニングデバイス２の上側より上に配置されるクランピング装置がない場合には、たとえば、その代わりとして行うことができる。

図２の実施形態では、パターニングデバイスをクランプするための真空装置４と静電装置６の組み合わせが使用されている。本発明の実施形態によると、磁気式、電磁式、油圧式クランピング装置などのあらゆる他のタイプまたは複数のタイプの組み合わせのクランピング装置を使用することができる。一実施形態では、２つのタイプのクランピング装置が同じ部分、すなわち、パターニングデバイスの実質的に重複する領域にクランプ力を働かせ、パターニングデバイス２上の使用可能なクランピング表面領域を最適に使用することができる。

ここで、真空装置４についてより詳しく説明する。真空装置４は、パターニングデバイス支持体上に置かれた複数の真空パッド５を備える。真空装置４はさらに真空弁７を備えており、この真空弁７は、パターニングデバイスがパターニングデバイス支持体２上に置かれているときに真空を維持するために使用される。真空弁７は、真空ライン８を有する１つ以上の真空パッドに接続されている。さらに、真空装置は、第１の真空バッファ９、第２の真空バッファ１０、真空ポンプ１１といった複数の真空ソースを備える。これらの真空ソース９、１０、１１はさらなる真空ライン１２によって真空弁７に接続されている。

公知のリソグラフィ装置では、真空装置４の真空弁７がリソグラフィ装置の静止フレーム上に配置されている。本発明の一実施形態によると、この真空弁７は、パターニングデバイス支持体２上またはその近くに配置される。本明細書において、「近くに」という記載は、真空弁が静止フレームよりもパターニングデバイス支持体に近い位置に配されていることを意味する（その距離は真空弁と真空パッド５との間の真空ライン８によって決まる）。１つ以上の真空パッド５の近くに真空弁７を配置することにより、真空を除去してパターニングデバイス１の交換を可能にするために必要な時間は短くなる。これは、真空ライン内の圧力を当該部分の環境の実質的な圧力レベルにするために充填する気体／空気が少なくて済むためである。

一般に、パターニングデバイス支持体２に近い位置とは、パターニングデバイス支持体１とともに移動するかあるいは少なくとも部分的に移動するオブジェクトの上またはその中である。

好ましい実施形態では、図２に示すとおり、真空弁７は、ケーブル支持体１３上に配置され、ケーブル支持体１３は、パターニングデバイス支持体１とともに移動する。その結果、真空弁７と１つ以上の真空パッドとの間の距離が短くなり、これにより、パターニングデバイス２を別のパターニングデバイス２と交換するために要する時間が短縮される。

図２の実施形態では、真空バッファ９が真空パッド５の近く、すなわち、ケーブル支持体１３上に配置されている。真空ソースがパターニングデバイス支持体１により近くなるので、真空弁を閉鎖するのに十分に低い圧力レベルを得る時間が短縮され、より迅速なパターニングデバイスの交換が可能になる。

第２の真空バッファ１０および真空ポンプ１１が静止フレーム１４に配置されている。しかし、別の実施形態では、真空ポンプといった他の真空ソースもパターニングデバイス支持体の近くに配置されてよい。これらの部品は可動部上に配置されるので、真空装置４のこれらの部品の重量が軽いことが望ましい。

図３は、本発明の一実施形態によるクランピング装置２１を備えたパターニングデバイス支持体２０（の一部）の第２の実施形態を示す。この実施形態において、リソグラフィ装置は真空パッド２３を有する真空装置２２を備える。この真空パッド２３は、パターニングデバイス２４の上側に対して配置され、パターニングデバイス２４の上側とパターニングデバイス支持体２０上に配置されている真空パッド２３との間に真空を生成する。真空装置２２はさらに、真空ライン２６により真空パッド２３に接続されている真空弁２５を備える。図２に示す実施形態に関連して説明したとおり、真空弁２５はさらに、真空ソースとして機能する真空バッファ２７および真空ポンプ２８に接続される。真空弁２５、真空バッファ２７および真空ポンプ２８は、可動式のケーブル支持体２９、たとえば、ケーブルシャトル上に配置され、これにより、必要な真空レベルを得る、もしくはこの真空を取り除くために必要な時間が、これらの部品が静止フレーム上に配置されている公知のリソグラフィ装置の真空装置と比較して短くなる。一実施形態において、真空ポンプはベンチュリの原理（Venturi-principle）に従ったタイプである。このタイプのポンプは重量を軽くすることができるからである。

運搬装置３０は、交換ロボット、タレットまたはあらゆるその他の交換装置といったパターニングデバイス交換装置３１によって保持されていることで、パターニングデバイス２４は、パターニングデバイス２４がパターニングデバイス支持体２０上に支持されている投影中、もしくはパターニングデバイス２４の交換中に、パターニングデバイス２４を運搬するよう構成されている運搬装置３０の中に配置されている。

リソグラフィ装置は、真空パッド３３を有する第２の真空装置３２を備え、この真空パッド３３は、運搬装置３０上に配置され、パターニングデバイス２４に対して静止しており、当該パターニングデバイスを保持することができるクランプ力を発生させることができる。このクランプ力は、投影中にはパターニングデバイスのさらなるクランピングを提供するために使用することができ、また、交換中にはパターニングデバイス２４を保持するために使用することができる。

真空弁３４と真空バッファ３５は、真空ソースとして、パターニングデバイス交換装置３１に配置されている。真空バッファ３５は、真空ライン３６を介して、さらなる真空ソースに接続されている。このさらなる真空ソースは、さらなる真空バッファおよび／または真空ポンプであってよい。この真空バッファおよび／または真空ポンプは、たとえば、当該リソグラフィ装置のフレーム上に配置されている。また、パターニングデバイス運搬装置上またはその中に１つ以上のさらなる真空ソースを配置することもできる。

運搬装置３０は、第２の真空パッド３７と第３の真空パッド３８を備える。真空パッド３７はパターニングデバイス支持体に対して配置され、パターニングデバイス支持体２０と運搬装置３０との間に真空クランプ力をもたらすことできる。真空パッド３８は、パターニングデバイス交換装置３１に対して配置され、運搬装置３０とパターニングデバイス交換装置３１との間に真空クランプ力をもたらすことができる。

真空パッド３３の真空は、真空パッド３７および３８の一方（または両方）を通り、各々の真空ライン３９および４０を経由して、さらに共通真空ライン４１を経由して供給される。真空ライン３９、４０のそれぞれにおいて、逆止め弁４２が配置されており、真空パッド３７または３８の一方（または両方）に真空が存在しない場合、すなわち、当該真空パッドがそれぞれ局所的な環境に直接接続され、各々の真空パッドの空気圧が局所的な環境の空気圧と一致する場合、真空パッド３３の真空を維持することができる。

この構成において、真空装置２２および第２の真空装置３２を使用して、それぞれが真空パッド３３中に真空を生成してパターニングデバイス２４の下側にクランプ力を働かせることができる。特に、投影段階中、すなわち、パターニングデバイスがパターニングデバイス支持体２０に保持されているとき、真空装置２２はパターニングデバイス２４と真空パッド３３を備える運搬装置３０との間、また、パターニングデバイス２４と真空パッド２３を備えるパターニングデバイス支持体２０との間に真空を生成しかつ維持するために使用される。運搬装置３０は、真空パッド３７と共にパターニングデバイス支持体２０によって保持される。

パターニングデバイス２４の交換中、このパターニングデバイス２４を運搬する運搬装置３０はパターニングデバイス交換装置３１によって保持される。運搬装置３０は、真空パッド３８を用いてパターニングデバイス交換装置３１上にクランプされている一方、パターニングデバイス２４は、真空パッド３３を備える運搬装置３０にクランプされている。これにより、これらの真空パッドにおいて生成された真空が第２の真空装置３２によって供給されかつ維持される。

真空ライン３９および４０が共通真空ライン４１を経由して接続されているため、また、逆止め弁があることにより、真空装置２２および第２の真空装置３２の一方によって生成される真空が、投影段階から交換段階へ、あるいは交換段階から投影段階への移行するとき、運搬装置３０の共通ライン４１において維持することができるという利点がある。その結果、パターニングデバイス２４はそのような移行中に支持デバイス３０にクランプされ続けて、運搬装置３０に対してパターニングデバイスが動くことを防ぎ、従って画像エラーが回避される。

上述の実施形態において、真空という用語は、局所的な環境の気体圧／空気圧、通常では大気圧よりも実質的に低い気体圧／空気圧レベルを説明するために使用されている。この実質的に低い空気圧は２つのオブジェクトの間、特にパターニングデバイス支持体とパターニングデバイスとの間にクランプ力をもたらすために使用される。十分な高さのクランプ力（これとともに摩擦力）を得るために、空気圧を特定のレベルよりも低くすべきである。

本明細書では、ＩＣ製造におけるリソグラフィ装置の使用について具体的に言及しているが、本明細書記載のリソグラフィ装置が、集積光学システム、磁気ドメインメモリ用のガイダンスパターンおよび検出パターン、フラットパネルディスプレイ、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、薄膜磁気ヘッドといった他の用途を有することは、明らかである。当業者には当然のことであるが、そのような別の用途においては、本明細書で使われている用語「ウェーハ」または「ダイ」はすべて、それぞれより一般的な用語「基板」または「ターゲット部分」と同義であると考えればよい。本明細書に記載した基板は、露光の前後に、たとえば、トラック（通常、基板にレジスト層を塗布し、露光されたレジストを現像するツール）、メトロロジーツール、および／またはインスペクションツールで処理されてもよい。適用可能な場合には、本明細書中の開示物を上記のような基板プロセシングツールおよびその他の基板プロセシングツールに適用してもよい。さらに、基板は、たとえば、積層ＩＣを作るために、複数回処理されてもよいので、本明細書で使われる基板という用語が、既に多重処理層を包含している基板を表すものとしてもよい。

光学リソグラフィの分野での本発明の実施形態の使用について既に具体的に説明してきたが、言うまでもなく、本発明は、他の用途、たとえば、インプリントリソグラフィに使われてもよく、さらに状況が許すのであれば、光学リソグラフィに限定されることはない。インプリントリソグラフィにおいては、パターニングデバイス内のトポグラフィが基板上に創出されたパターンを画定する。パターニングデバイスのトポグラフィは、基板に与えられたレジスト層の中にプレス加工され、基板上では、電磁放射、熱、圧力、またはそれらの組合せによってレジストを硬化させることができる。パターニングデバイスは、レジストが硬化した後、レジスト内にパターンを残してレジストの外へ移動される。

本明細書で使われている用語「放射」および「ビーム」は、紫外線（ＵＶ）放射（たとえば、約３６５、２４８、１９３、１５７、または１２６ｎｍの波長を有する）、および極端紫外線（ＥＵＶ）放射（たとえば、５〜２０ｎｍの範囲の波長を有する）などのあらゆる種類の電磁放射、ならびにイオンビームや電子ビームなどの微粒子ビームを包含している。

用語「レンズ」は、状況が許すのであれば、屈折、反射、磁気、電磁気、および静電型光学コンポーネントを含むさまざまな種類の光学コンポーネントのどれか１つまたは組合せを指すことができる。

本発明の実施形態について既に具体的に説明してきたが、言うまでもなく、本発明は、記載される以外の態様で実施されうる。たとえば、本発明は、上記に開示されている方法を記載する機械読取可能な指示の１つ以上のシーケンスを含むコンピュータプログラム、またはそのようなコンピュータプログラムを格納したデータ記憶媒体（たとえば、半導体メモリ、磁気ディスクまたは光ディスク）の形態を取りうる。

上記の説明は、限定ではなく例示を目的としたものである。したがって、当業者には明らかなように、添付の特許請求の範囲を逸脱することなく本記載の発明に変更を加えることもできる。

本発明の一実施形態によるリソグラフィ装置を示す。 本発明の第１の実施形態によるパターニングデバイスを支持するパターニングデバイス支持体を示す。 本発明の第２の実施形態によるパターニングデバイスを支持するパターニングデバイス支持体を示す。

Claims (14)

1. 放射ビームを調整するよう構成された照明システムと、
   前記放射ビームの断面にパターンを付与してパターン付き放射ビームを形成することができるパターニングデバイスを保持するよう構成されたパターニングデバイス支持体と、
   基板を保持するよう構成された基板テーブルと、
   前記パターン付き放射ビームを前記基板のターゲット部分に投影するよう構成された投影システムと、
   前記パターニングデバイスの上側で前記パターニングデバイスをクランプするよう構成されたクランピング装置であって、前記パターニングデバイスの上側と前記パターニングデバイス支持体の間に真空を生成するよう構成された真空装置を備えるクランピング装置と、
   前記パターニングデバイスを運搬するよう構成された運搬装置であって、交換時にパターニングデバイス交換装置によって保持されるよう構成された運搬装置と、
   前記パターニングデバイスの下側と前記パターニングデバイス支持体との間に真空を生成するよう構成された第２の真空装置と、
   を備え、
   前記真空装置の真空ラインと前記第２の真空装置の真空ラインとが一方向弁を挟んでつながっていることにより、前記真空装置および前記第２の真空装置が前記パターニングデバイスの下側と前記運搬装置との間に真空を生成することができる、リソグラフィ装置。
2. 前記真空装置は、弁を備え、
   前記弁は、前記パターニングデバイス支持体上あるいはその近傍、または、当該弁が前記パターニングデバイス支持体の移動に少なくとも部分的に追従するよう構成された可動部上に配置された、請求項１に記載のリソグラフィ装置。
3. 前記可動部は、前記パターニングデバイス支持体と前記リソグラフィ装置の静止部との間のケーブルを支持するよう構成されたケーブル支持体またはケーブルシャトルである、請求項２に記載のリソグラフィ装置。
4. 前記真空装置は、真空ソースを備え、
   前記真空ソースは、前記パターニングデバイス支持体上あるいはその近傍、または、前記パターニングデバイスの移動に少なくとも部分的に追従するよう構成された可動部上に配置された、請求項１に記載のリソグラフィ装置。
5. 前記可動部は、前記パターニングデバイス支持体と前記リソグラフィ装置の静止部との間のケーブルを運搬するよう構成されたケーブル支持体またはケーブルシャトルである、請求項４に記載のリソグラフィ装置。
6. 前記第２の真空装置はさらに、前記運搬装置と前記パターニングデバイス交換装置との間に真空を生成するよう構成されている、請求項１ないし５のいずれか一項に記載のリソグラフィ装置。
7. 前記第２の真空装置の真空弁および／または真空ソースが前記パターニングデバイス交換装置上またはその内部に配置されている、請求項１ないし５のいずれか一項に記載のリソグラフィ装置。
8. 放射ビームを調整するよう構成された照明システムと、
   前記放射ビームの断面にパターンを付与してパターン付き放射ビームを形成することができるパターニングデバイスを保持するよう構成されたパターニングデバイス支持体と、
   基板を保持するよう構成された基板テーブルと、
   前記パターン付き放射ビームを前記基板のターゲット部分に投影するよう構成された投影システムと、
   前記パターニングデバイスの１つの面の実質的に重複している領域にクランプ力を働かせるよう構成された２種類以上のクランピング装置であって、前記パターニングデバイスの上側と前記パターニングデバイス支持体との間に真空を生成するよう構成された真空装置を備えるクランピング装置と、
   前記パターニングデバイスを運搬するよう構成された運搬装置であって、交換時にパターニングデバイス交換装置によって保持されるよう構成された運搬装置と、
   前記パターニングデバイスの下側と前記パターニングデバイス支持体との間に真空を生成するよう構成された第２の真空装置と、
   を備え、
   前記真空装置の真空ラインと前記第２の真空装置の真空ラインとが一方向弁を挟んでつながっていることにより、前記真空装置および前記第２の真空装置がパターニングデバイスの下側と運搬装置との間に真空を生成することができる、リソグラフィ装置。
9. 前記真空装置は、弁を備え、
   前記弁は、前記パターニングデバイス支持体上あるいはその近傍、または、該弁がパターニングデバイス支持体の移動に少なくとも部分的に追従するよう構成された可動部上に配置された、請求項８に記載のリソグラフィ装置。
10. 前記可動部は、前記パターニングデバイス支持体と前記リソグラフィ装置の静止部との間のケーブルを運搬するよう構成されたケーブル支持体またはケーブルシャトルである、請求項９に記載のリソグラフィ装置。
11. 前記真空装置は、真空ソースを備え、
    前記真空ソースは、前記パターニングデバイス支持体上あるいはその近傍、または、前記パターニングデバイス支持体の移動に少なくとも部分的に追従するよう構成された可動部上に配置された、請求項８に記載のリソグラフィ装置。
12. 前記可動部は、前記パターニングデバイス支持体と前記リソグラフィ装置の静止部との間のケーブルを運搬するよう構成されたケーブル支持体またはケーブルシャトルである、請求項１１に記載のリソグラフィ装置。
13. 前記第２の真空装置がさらに、前記運搬装置と前記パターニングデバイス交換装置との間に真空を生成するよう構成されている、請求項８ないし１２のいずれか一項に記載のリソグラフィ装置。
14. 前記第２の真空装置の真空弁および／または真空ソースが前記パターニングデバイス交換装置上またはその内部に配置されている、請求項８ないし１２のいずれか一項に記載のリソグラフィ装置。

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